Основой стабильного функционирования и развития любой страны мира является степень развития ее электроэнергетики. От ее устойчивой и слаженной работы зависит как промышленный сектор, так и непосредственно население. Напрямую зависит социально-экономическое развитие страны.

В России имеется более 700 различных типов электростанций, с общей установленной нормой выработки порядка 225 ГВт. Большая часть из этих электростанций является тепловыми (более 68 %), работающими на органическом топливе (природный газ, мазут, ископаемые угли).

Громадную роль тепловая электроэнергетика играет в Восточной части страны, за Уралом, особенно на территории Арктической зоны России, имеющей сложные природно-климатические условия для функционирования промышленности и проживания граждан.

В данном контексте тепловые электростанции, часто обеспечивающие огромные по протяженности площади с большой численностью населения, являются важнейшими стратегическими объектами жизнеобеспечения, особенно в зимний период. Исходя из того, что одним из важнейших элементов для генерации электроэнергии на электростанциях подобного типа являются паровые котлы высокого и сверхвысокого давления актуальность глубокого анализа факторов, негативно сказывающихся на эффективности работы данного оборудования и разработки мер по предупреждению аварий с соблюдением правил и норм котлонадзора является несомненно актуальной научно-производственной задачей.

Современный паровой котел высокого давления, созданный для генерации пара, имеющего определенный физические характеристики и предназначенного для обеспечения вращения турбины, вырабатывающей электроэнергию, является, несомненно, сложным технологическим производственным объектом повышенной опасности.

В гармоничной и безаварийной работе парового котла высокого давления имеет большое значение множество факторов: качество материала из которого изготовлен котел и все его элементы, качество конструкций соединений и креплений элементов, режим его эксплуатации.

Столь сложный механизм, как паровой котел высокого давления, относящийся к ОПО 2 группы, должен обслуживаться высококвалифицированным персоналом и содержаться (обслуживаться, ремонтироваться и налаживаться) исключительно в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов” . Экономия на обучении персонала, нарушение режимов обслуживания и карт ремонта данного оборудования, либо отказа от его поддержки и ремонта вовсе неизбежно приведут со временем к авариям и повреждениям котлов, с возможным травмированием персонала и нанесением большого ущерба электростанции и потребителям.

К сожалению, на сегодняшний момент на российских теплоэнергетических станциях (ТЭС), включаю ТЭЦ (теплоэнергоцентрали) сложились два негативных для поддержания безопасности функционирования оборудования, в частности паровых котлов, тренда:

Лавинообразное нарастание процесса старения основного оборудования электростанций;

Резкое сокращение научно-технического потенциала отрасли .

Анализ факторов, позволяет констатировать, что:

1) в настоящее время, происходит максимальная экономия инвестиций в обновление и поддержание на соответствующем технологическом уровне оборудования ТЭС;

2) не вкладываются достаточные средства в исследования и разработку новых методов и приборов, позволяющих не только обнаруживать отдельные дефекты, но и оценивать состояние и остаточный ресурс оборудования в целом.

Это в совокупности наносит колоссальный ущерб безопасности объектов котлонадзора на ТЭС России и ставит под угрозу стабильное снабжение электроэнергией потребителей на весьма значительной территории.

В настоящее время в научной литературе и публицистике недостаточно, на наш взгляд, проработан анализ причин, вызывающих аварий паровых котлов и мер для их предупреждения с современной точки зрения.

В данной работе посредством проведения причинно-следственного анализа указанной проблематика мы постараемся в определенной мере восполнить этот пробел.

Причины, приводящие к авариям различной тяжести при эксплуатации котлов высокого давления, можно дифференцировать на пять основных групп:

Аварии, являющиеся следствием определенных нарушений водоподготовки и водного режима питания парового котла;

Аварии, связанные с упуском воды при эксплуатации котла;

Аварии паровых котлов, связанные с превышением рабочего давления выше заданного эксплуатационного;

Аварии, связанные с межкристаллической коррозией металлов конструкции;

Аварии, связанные с износом элементов парового котла .

Рассмотрим каждую группу причин, приводящих к тем или иным авариям паровых котлов высокого давления в отдельности.

1. Аварии, являющиеся следствием определенных нарушений водоподготовки и водного режима питания парового котла.

а) важность правильной водоподготовки питательной воды для котла высокого давления

Надежность работы поверхностей нагрева котельных агрегатов зависит от качества питательной и подпиточной воды. Вода является универсальным растворителем и вместе с ней в котел поступают различные минеральные примеси. Данные примеси делятся на трудно- и легкорастворимые.

К числу труднорастворимых примесей относят соли гидроксида Ca и Mg. Основные накипеообразователи характеризуются тем, что при повышении температуры их растворимость падает. Таким образом, накапливаясь в котле, по мере испарения воды, эти примеси после прохождения точки насыщения выпадают в воде. Прежде всего это соли жесткости – Ca(HCO 3) 2 , Mg(HCO 3) 2 , CaCO 2 , MgCO 2 .

Их центрами кристаллизации являются различные шероховатости на поверхности нагрева, взвешенные и коллоидные частицы, находящиеся в воде котла. Вещества, которые кристаллизуются в объеме воды, образуют взвешенные в ней частицы, так называемый шлам. Вещества, кристаллизующиеся на поверхности нагрева, образуют плотные и прочные отложения – накипь.

Одним из самых отрицательных свойств накипи является ее весьма низкая теплопроводность (0,1-0,2 Вт/м*К). Поэтому даже малый слой накипи приводит к резкому ухудшению условий охлаждения металла поверхностей нагрева и вследствие этого к повышению его температуры, что может привести к потере прочности стенки котла и его разрушению.

Кроме солей жесткости вредным фактором, создающим опасность безаварийного функционирования парового котла, является щелочность воды. Она приводит к явлению вспенивания воды в барабане. При этом сепарационные устройства не могут эффективно обеспечить отделение капель воды от пара, соответственно, щелочная вода из барабана, может поступать в пароперегреватель, тем самым создавая опасность его загрязнения. Кроме того, повышенная щелочность может являться причиной щелочной коррозии металла и возникновению трещин в местах вальцовки труб в коллекторы и барабан.

Также весьма важным фактором качества воды, которое необходимо контролировать при ее использовании для питания паровых котлов высокого давления – это содержание агрессивных газов, например, таких как, кислород и диоксид углерода. Они вызывают коррозию металлов, это в свою очередь ведет к потере их прочности и созданию потенциальной аварийной ситуации .

Таким образом, основной задачей водоподготовки является борьба с коррозией и накипью. В данном случае в качестве эффективного метода предотвращения аварии парового котла высокого давления является учет химического состава используемой питательной воды для котла, так как в каждом регионе России вода имеет свои водно-щелочные и солевые свойства.

Учитывая это обстоятельство, необходимо грамотно подбирать процессы, способствующие удалению вредных примесей и агрессивных газов из воды: фильтрация, умягчение воды способом катионного обмена, деаэрация воды.

б) важность правильной организации водного режима для эффективной работы парового котла высокого давления

Водный режим питания парового котла должен рассчитываться и поддерживаться на оптимальном уровне в зависимости от его паропроизводительности и рабочего давления. Эксплуатация котла должна вестись согласно Правилам по эксплуатации котлов.

Учет указанных факторов, позволит обеспечить безаварийную и экономичную работу паровых котлов высокого давления.

2. Аварии, связанные с упуском воды при эксплуатации котла.

Согласно правил и требований, приведенных в работе в отношении уровня воды для парового котла, существует следующее требование – “…верхний допустимый уровень воды в паровых котлах устанавливается разработчиком проекта котла…”. Таким образом, уровень воды в паровых котлах должен быть выдержан оператором котельного оборудования в пределах, указанных в технической документации к той или иной марке котла.

Значительный процент аварий паровых котлов высокого давления, происходит именно из-за упуска воды при эксплуатации. Согласно основными причинами упуска воды являются:

Неисправность (отказ в работе) питательных устройств;

Неисправность питательного вентиля, обратного клапана или авторегулятора подачи питательной воды в котел;

Сильная утечка воды из котла в результате разрыва труб, коллекторов, появление свищей в барабанах и т.п.;

Отказ запорной арматуры на линиях продувки в момент продувки котла;

Невнимательного операторов котельного оборудования;

Нарушение производственной инструкции.

Упуск воды в котле высокого давления может иметь самые тяжелые последствия, вплоть до взрыва котла. В связи с тем, что часть барабана котла и кипятильных труб перестают охлаждаться, возникает локальный перегрев металла. Если после упуска воды попытаться продолжить подачу воды до регламентированного уровня, то в результате термических перенапряжений могут произойти разрывы стенок труб, коллекторов, барабанов. Для ликвидации опасной ситуации необходимо произвести аварийную остановку котла, отключить котел от паропровода и питательного трубопровода и медленно охлаждать котел при остановленном дымососе и вентиляторе.

Эффективным методом предупреждения аварий паровых котлов по рассмотренной причине является установка на котлах автоматической производственной сигнализации, фиксирующей уровень питательной воды в котле. Эта задача частично решена – в новых конструкциях котлов высокого давления предусмотрена автоматическая звуковая и световая сигнализация, срабатывающая при упуску воды из парового котла. Однако большинство котлов в нашей стране являются морально устаревшими, при функционировании которых вся ответственность за соблюдением уровня воды ложится на оператора установки. Этот субъективный фактор, ведет к росту аварий и необходимости внедрения современного оборудования.

3. Аварии паровых котлов, связанные с превышением рабочего давления выше заданного эксплуатационного.

Главными причинами роста давления в котле выше разрешенного являются:

Внезапное уменьшение (прекращение) расхода пара;

Чрезмерная форсировка топки (особенно данная причина актуальна при работе котла на мазуте и газообразном топливе).

Согласно информации, приведенной в работе порядка 80 % генерирующих мощностей тепловых электростанций в Европейской части России (включая Урал) работают на газе и мазуте, в то же время в Восточной части России более 80 % генерирующих мощностей ТЭС работают на угле.

Таким образом, учет данной причины, при анализе промышленной безопасности парового котла высокого давления (котлонадзор), наиболее актуален для теплоэнергетических предприятий Европейской части России.

Эффективной мерой для нивелирования опасности в работе котла, которую может спровоцировать неконтролируемый рост давления являются предохранительные клапаны, установленные на котле и отрегулированные на давление в соответствии с указаниями Правил.

Данные клапаны обязаны защищать котлы и пароперегреватели от превышения в них давления более чем на 10 % от расчетного. Работа котлов с неисправными или неотрегулированными предохранительными клапанами запрещается. Невыполнение указанных требований приводит к взрыву котлов от превышения давления .

4. Аварии, связанные с межкристаллической коррозией металлов конструкции.

Коррозия – одна из основных причин отказов в работе паровых котлов. Согласно выводам, приведенным в работе , интенсивной коррозии подвержены даже высоколегированные и аустенитные стали. Как уже отмечалось выше, в анализе правильной водоподготовки питательной воды для котла вода, а точнее примеси которые она содержит и ее pH негативно влияют на состояние металла конструкции котлового оборудования.

Химическое действие на металл котла щелочной воды приводит к коррозионным разъеданиям, которые значительно ослабляют конструкцию котла. Интегральный эффект от термохимического и механического воздействий приводит к тому, что в металле барабана котла появляется межкристаллическая коррозия (коррозионное) растрескивание и иные дефекты структуры металла.

Межкристаллическая коррозия возникает в металле под воздействием близких к пределу текучести механических и растягивающих напряжений. Вследствие этого металл приобретает хрупкость и в нем возникают микротрещины, со временем трансформирующиеся в сквозные. Данный вид коррозии может возникать в вальцовочных, заклепочных, сварных соединениях барабанов и коллекторов котлов. Как правило, изначально обнаружить данный вид коррозии очень сложно, так как, во-первых, она возникает в местах недоступных непосредственному осмотру, во-вторых, при внутреннем осмотре котла, коррозию можно обнаружить только по явно выраженным трещинам.

Таким образом, межкристаллическая коррозия, является фактором, который негативно действует на конструкцию котла и может создавать опасность его стабильной работы. Эффективной мерой профилактики в данном случае – тщательная водоподготовка, профилактические работы, осмотры, а также разработка новых способов и приборов для своевременного выявления межкристаллической коррозии.

5. Аварии, связанные с износом элементов парового котла.

Данные аварии можно разделить на два вида: технические и организационные. К организационным причинам можно отнести следующие: 1) некачественное проведение плановых и текущих ремонтов, внутренних осмотров и диагностики; 2) неисполнение требований котлонадзора .

Число аварий по указанной причине сравнительно невелико, необходимо отметить, что они сопровождаются большими разрушениями и травмированием обслуживающего персонала.

Таким образом, подводя итоги причинно-следственного анализа аварий паровых котлов и эффективных методов их предупреждения можно заключить, что соблюдение требований и правил котлонадзора и разработка новых приборов и методов диагностики неполадок котлов являются залогом их надежного функционирования и безаварийной работы.

Библиографический список

1. Баранов П.А. Предупреждение аварий паровых котлов. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 272 с.
2. Баринов А.А. Перспективы развития электроэнергетики России // Анализ и прогнозы. – 2010. – №3 (322). – С. 13-14.
3. Прядченко Д.В. Анализ аварий паровых котлов высокого давления и причин их вызывающих // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2010. – №3/1 (45). – 20-24.
4. Моисеев Б.В. Водоподготовка и водный режим котельных установок: учебное пособие. – Тюмень: РИО ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2010. – 100 с.
5. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (ПБ 10-574-03). Серия 10. Выпуск 24. / Колл.авт. – ГУП “Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России”, 2003. – 216 с.
6. Жуковский В.В. Пособие для машинистов и операторов котельной. – СПб.: ЦОТПБСП, 2003. – 108 с.
7. Васильев А.А., Дромиади А.А., Иванов Д.С., Ирдынчеев Г.Л., Толстой К.В. Межкристаллическая коррозия и ее развитие на основных элементах котла на примере парового двухбарабанного котла типа ДЕ-25-24-380-ГМО // Научные труды КубГТУ. – 2015. – №9. – С. 1-8.

Описание:

Сооружение котельных установок требует больших капитальных затрат. Надежность и удобство их эксплуатации часто имеет решающее значение для экономичности установки. Таким образом, весьма существенным фактором становится обучение обслуживающего персонала, поскольку нарушение нескольких установленных практических правил может привести к катастрофе.

Как избежать проблем при эксплуатации котлов

William L. Reeves , президент Института по исследованию окружающей среды (США)

Сооружение котельных установок требует больших капитальных затрат. Надежность и удобство их эксплуатации часто имеет решающее значение для экономичности установки. Таким образом, весьма существенным фактором становится обучение обслуживающего персонала, поскольку нарушение нескольких установленных практических правил может привести к катастрофе. Наиболее распространенными причинами аварий котлов являются: взрыв топлива, понижение уровня воды, недостатки водоподготовки, загрязнение котловой воды, нарушение технологии продувки, несоблюдение регламента разогрева, механическое повреждение труб, сверхнормативное форсирование, хранение в неподходящих условиях, понижение давления до вакуума.

Взрыв топлива

Взрыв в топке – одна из опаснейших ситуаций при эксплуатации котлов. Причиной большинства взрывов является «перенасыщение топливом» горючей смеси или недостаточная очистка топки. Перенасыщение горючей смеси происходит в том случае, когда в топке накапливается несгоревшее топливо. В зависимости от средств регулирования горелок это может случиться в силу ряда причин, в том числе из-за сбоя регуляторов, колебаний давления топливоподачи, повреждения оборудования.

Многие случаи взрывов в топке имели место после перебоев в работе горелок. Например, если засоряется топливная форсунка, некачественное распыливание вызывает нестабильность горения или отрыв пламени. При последующем впрыскивании топлива для возобновления горения в топке повышается концентрация паров топлива. Накопление несгоревшего топлива может произойти и в том случае, если горелка долгое время работает при некачественном распыливании.

Повторное зажигание горелки после перебоя может воспламенить взрывоопасную смесь. На рис. 1 показана полностью разрушенная взрывом котельная установка.

Таким образом, вспышка несгоревшего топлива становится причиной взрыва. Этого можно избежать, соблюдая следующее простое правило: никогда не впрыскивать топливо в темную загазованную топку. Вместо этого необходимо отключить вручную все горелки и тщательно продуть топку воздухом. После того как это сделано и устранены неисправности с зажиганием, можно снова включить горелки.

Понижение уровня воды

При температуре свыше 427°C структура углеродистой стали изменяется – теряется ее прочность. Поскольку рабочая температура топки превышает 982°C, охлаждение котла водой в его трубах является тем фактором, который предупреждает аварию. При длительной работе котла с недостатком воды стальные трубы могут в буквальном смысле расплавиться, наподобие сгоревших свечек (рис. 2).

Чтобы уменьшить вероятность аварий по этой причине, необходимо предусматривать отключение котла при снижении уровня воды. Для этого могут использоваться датчики уровня воды прямого действия или поплавкового типа. При этом критическим звеном в системе является байпас пускового устройства, который обычно служит для проверки этого устройства. Байпас позволяет обслуживающему персоналу продувать засорившиеся секции, очищать их от шлама и накипи и имитировать аварийную ситуацию для проверки контура отсечки, не прерывая работу котла.

Недостатки водоподготовки

В процессе водоподготовки из воды удаляются ионы жесткости. Причиной образования накипи обычно является кальциевая или магниевая жесткость воды. Нарастание накипи в трубах может привести к их повреждению из-за перегрева. Тепло от труб котла отводится потоком протекающей воды, а накипь в трубах представляет собой слой теплоизоляции, который ухудшает теплообмен. Если это длится достаточно долго, результатом может явиться местное прогорание труб.

Для предотвращения образования накипи содержание солей жесткости в котловой воде должно находиться в допустимых пределах. Требования к водоподготовке ужесточаются при повышении рабочей температуры и давления котельной установки.

Для котлов низкого давления обычно используются ионообменные установки, понижающие кальциевую и магниевую жесткость. Система умягчения воды показана на рис. 3. Для режимов с высоким давлением и температурой, характерных для котлов паротурбинных установок, необходима полная деминерализация воды, включающая удаление всех прочих примесей, например, силикатов. Если не удалять соединения кремния, они, испаряясь, смешиваются с водяным паром и могут образовывать осадок на оборудовании, например, на лопатках турбин.

Водоподготовка для котлов включает также обработку химреактивами. Эти реактивы связывают взвешенные частицы загрязнений и преобразуют их в шлам, который не образует осадка на поверхности и может быть удален при промывке котлов. Качество воды очень важно для продления срока службы котла. Недостаточная водоподготовка – это «разрушительная сила» для котла.

Загрязнение воды

Загрязнение воды котельных установок, представляющей собой смесь подпитки и обратного конденсата, – очень сложный вопрос. Этой проблеме и ее последствиям посвящены целые тома. Обычно в состав загрязнений входят кислород, смесь металлов и химикатов, масла и смолы.

Растворенный в воде кислород является постоянной угрозой целостности труб. Обычно котельная установка имеет нагреватель-деаэратор для удаления кислорода из подпиточной воды. В котельных установках с рабочим давлением до 7000 кПа в резервуар деаэратора обычно добавляют поглотитель кислорода – сульфит натрия. Он удаляет свободный кислород.

Таблица 1 Максимально допустимые концентрации примесей в котловой воде, рекомендуемые Американской ассоциацией изготовителей котлов

Рабочее давление барабана, кПа Концентрация растворимых примесей, част./млн Щелочность, част./млн Содержание окиси кремния, SiO 2 част./млн Содержание взвешенных примесей, част./млн 0 – 2 100 3 500 700 150 15 2 107 – 3 150 3 000 600 90 10 3 157 – 4 200 2 500 500 40 8 4 207 – 5 250 1 000 200 30 3 5 257 – 6 300 750 150 20 2 6 307 – 7 000 625 125 8 1

Язвенная кислородная коррозия – один из наиболее опасных видов кислородной коррозии. Язва – это концентрированная коррозия на очень маленьком участке поверхности. Сквозная ржавчина на трубе может образоваться даже при небольшом распространении коррозии в целом. Из-за быстрых катастрофических последствий кислородной коррозии необходимо регулярно проверять работу деаэраторов и поглотителей кислорода и контролировать качество воды.

Своевременно необнаруженное загрязнение возвратного конденсата – это еще одна причина загрязнения котловой воды. Состав загрязнений может быть различным: от таких металлов, как медь и железо, до масел и производственных химикатов. Металлы, попадающие в воду, – это конструктивные материалы оборудования и конденсатопроводов, а масла и производственные химикаты попадают из-за дефектов производственного оборудования или коррозионных утечек в теплообменниках, насосах, сальниковых уплотнениях и др.

Наибольший риск загрязнения воды связан с возможностью аварий технологического оборудования, из-за которых в котловую воду могут попасть в большом количестве опасные химикаты. Поэтому бережная эксплуатация котельной установки должна предусматривать постоянный мониторинг качества возвратного конденсата.

Попадание в воду ионообменных смол также может вызвать серьезное загрязнение котла. Это случается при повреждении внутренних трубопроводов или вспомогательной обвязки ионообменной установки. Очень дешевый и эффективный способ предотвращения этих явлений – установка смолоуловителей на всех коммуникациях ионообменной установки. Смолоуловители не только защищают котел, но и предотвращают в случае аварии потери ценного материала – ионообменных смол.

Загрязнение котловой воды может протекать как постепенное ухудшение или как мгновенная авария. Постоянное и качественное обслуживание позволит существенно снизить возможность неприятностей того и другого типа. Постоянный мониторинг качества котловой и подпиточной воды позволяет не только накапливать статистические данные, но и своевременно предупреждать об опасном уровне загрязнений.

Несоблюдение технологии продувки

Концентрация взвешенных твердых примесей в котловой воде уменьшается при постоянной продувке системы и периодической промывке поддонов. Максимально допустимые концентрации примесей согласно нормам Американской ассоциации производителей котлов (AMBA) приведены в таблице. Превышение концентрации или иные загрязнения котловой воды создают такие проблемы, как нестабильность уровня воды в барабане или вспенивание. Эти явления могут стать причиной ложного срабатывания аварийной сигнализации уровня воды, уноса капельной влаги паром, загрязнения пароперегревателей.

Правильно спроектированная система продувки осуществляет мониторинг состояния котловой воды и поддерживает такую интенсивность продувки, которая обеспечивает допустимую концентрацию примесей. Периодическая промывка поддонов и грязевиков необходима для предотвращения накопления шлама. Продолжительная продувка секций, образующих экраны топки, может привести к их повреждению из-за перегрева, вызванного изменением естественной циркуляции воды. Вместо этого рекомендуется открывать вентили продувки этих секций всякий раз при отключении котла, до того как давление в системе упадет до атмосферного.

Нарушение регламента разогрева

Отступление от правил разогрева относится к числу сильнейших испытаний, которым подвергается паровой котел. Во время процедур пуска и остановки все оборудование испытывает серьезные нагрузки, поэтому здесь требуется более строгое соблюдение правил эксплуатации, чем при постоянной работе в расчетном режиме. Корректный регламент и поэтапное прохождение пусковых операций способствуют продлению срока службы оборудования и уменьшают вероятность аварии.

В конструкции типового котла используются различные материалы: сталь большой толщины для барабана, более тонкая – для труб, огнеупорные и теплоизоляционные материалы, массивные чугунные элементы. Скорость прогрева и охлаждения всех этих материалов различна. Ситуация осложняется, если материал подвергается в одно и то же время воздействию различных температур. Например, паровой барабан при нормальном уровне воды в нижней части контактирует с водой, а в верхней части сначала с воздухом, а затем с паром. При холодном старте вода нагревается очень быстро, так что нижняя часть барабана подвергается тепловому расширению раньше, чем верхняя часть, не соприкасающаяся с водой. Следовательно, нижняя часть барабана становится длиннее верхней, что приводит к его деформации. При серьезной деформации это явление называют «горбатый барабан», следствием его является образование трещин на трубах между паровым и шламовым барабанами.

Слишком быстрый разогрев при холодном старте чаще всего повреждает обмуровку котла. Обмуровка имеет низкую теплопроводность и поэтому прогревается медленнее, чем металл. Пока топка еще не прогрета, материал обмуровки поглощает влагу из воздуха. Медленный прогрев необходим для того, чтобы постепенно просушить обмуровку и не допустить вскипание влаги, вызывающее растрескивание кирпичей. Стандартный график разогрева типового котла (рис. 4) предусматривает повышение температуры воды не более чем на 55°C в час.

Механическое повреждение труб

Если посмотреть на котел в процессе сборки, можно заметить, что одинаковых элементов практически нет. В особенности это относится к трубам, составляющим экраны топки и секции конвективного нагрева. Повреждение единственной трубы ценой в несколько сот долларов может привести к аварийной остановке котлоагрегата миллионной стоимости.

Учитывая, что трубы промышленных котлов могут иметь толщину стенки 3 или 2 мм, становится ясно, как легко можно их повредить. Наиболее распространенные причины механического повреждения труб следующие:

Удар острым предметом при изготовлении или сборке.

Некорректная направленность продувки для удаления сажи (используется обдув топочных экранов паром для удаления с поверхности сажи, копоти, золы).

Использование для сдува копоти влажного пара, что может вызвать коррозию труб.

При проектировании новых котлов наибольшим «камнем преткновения» является попытка увеличить толщину стенки труб. Это связано с увеличением стоимости, однако, дает запас по надежности на механические повреждения. Кроме того, при изгибе труб толщина стенки уменьшается, при первоначально малой толщине на сгибе она может стать меньше допускаемой стандартом.

Опасность форсированного режима

Для многих производств увеличение выпуска продукции и оборота повышает рентабельность. Эта стратегия побуждает к эксплуатации всего оборудования на максимум производительности.

Эксплуатация котлов на режимах выше максимально допустимой продолжительной нагрузки (MCR) долгое время была предметом дискуссий. В течение многих лет изготовители котлов рекомендовали для своего оборудования длительность пиковых нагрузок 110% MCR от 2 до 4 часов. При этом часто возникал вопрос: «Если котел может работать с нагрузкой 110% MCR в течение 4 часов, почему он не может так работать постоянно?» Ответить на этот вопрос не так просто.

Резервы надежности и безопасности вспомогательного оборудования котельной установки отнесены к определенной гарантированной нагрузке этих устройств. Эти резервы включают увеличение производительности и статического давления вентиляторов и насосов, расширенные возможности систем телеметрии и автоматики и т. п. Конструкторы паровых котлов должны иметь уверенность в том, что их возможности не ограничивает ни один из элементов вспомогательного оборудования. Обычно проектирование вспомогательных систем «с запасом» позволяет эксплуатировать котел при пиковых нагрузках более 110% MCR. При отсутствии ограничений со стороны вспомогательного оборудования интенсификация производства заставляет форсировать котлы (иногда очень сильно) в течение длительного времени.

Из-за физических ограничений в конструкции котла (размера топки и паропроводов) могут внезапно возникнуть серьезные проблемы, связанные с уменьшением теплоотдачи и падением давления пара, что снижает рабочую мощность котла. Есть и другие, не столь очевидные физические ограничения. Эти ограничения являются причиной ряда проблем, которые ассоциируются со значительным перегревом котла:

Разрушение материала труб, обмуровки, газоходов от кратковременного или длительного перегрева.

Эрозия труб, экранов, газоходов, золоочистителей.

Коррозия стенок топки и труб пароперегревателей.

Унос паром капельной влаги и твердых взвешенных частиц, становящихся причиной повреждения пароперегревателей, лопаток турбин и другого технологического оборудования.

Возникновение проблем, связанных с перегревом котла, существенно зависит от типа используемого топлива. Проблемы эрозии обычно ассоциируются с твердым топливом: уголь, дрова, торф, горючие отходы производства и т. п., при сгорании которых образуется зола и шлаки. Независимо от вида топлива форсирование котла означает увеличение объема и скорости дымовых газов с соответственным увеличением (в квадратичной пропорции) давления набегающего потока газов, что оказывает влияние на процесс эрозии. Кроме того, могут возникать вихревые эффекты в хвостовых газоходах котла, что также приводит к локальной эрозии.

Конструкторы котлов скрупулезно просчитывают тепловые потоки на топочные экраны, перегородки, определяют температуру стенок труб, обмуровки и прочих поверхностей. Перегрев топки приводит к увеличению тепловых потоков и температуры обмуровки. Общий расход пара связан с определенной величиной циркуляционных потоков в трубах и перепадом давлений, обеспечивающим адекватный отвод тепла от поверхностей топки. Перегрев котла вызывает увеличение перепада давлений и изменение режима циркуляции. Под воздействием этих двух факторов существенно повышается температура стенок труб и перегородок. Эффект кратковременного или длительного воздействия высоких температур может выразиться в потере прочности металла труб.

Проблемы с коррозией возникают в случае контакта частиц твердого или жидкого топлива с поверхностью труб при высокой температуре. Кроме того, форсаж топки может вызвать распространение пламени на поверхность экранов, что также является причиной местной коррозии.

Большинство правильно сконструированных котлов-парогенераторов может эксплуатироваться при нагрузках свыше MCR в течение непродолжительного времени. Эксплуатация периферийного оборудования в пределах физических возможностей также не вызывает проблем. И наоборот, длительная эксплуатация в форсированном режиме свыше MCR может вызвать такие долговременные и дорогостоящие проблемы в обслуживании котлов, которые не проявляются при кратковременной перегрузке. Если интересы производства требуют форсирования парогенераторного оборудования, бизнес-решение должно основываться на сравнительном анализе доходов от интенсификации производства и удорожания эксплуатации оборудования.

Неправильное хранение

В результате небрежного хранения котла может начаться коррозия поверхностей как со стороны газов, так и со стороны воды. Коррозия на газовой стороне случается, если в котле ранее использовалось сернистое топливо. В топке имеются такие участки поверхностей, с которых невозможно полностью удалить золу во время обычной продувки. Наиболее уязвимы в этом зазоры между трубами и перегородкой на входе в барабан и зазоры между трубами и обмуровкой. Когда котел разогрет, коррозия обычно не угрожает, так как влага на поверхностях не присутствует. Однако во время остановки зола и поверхности обмуровки абсорбируют влагу, а спустя некоторое время начинается коррозия. Локализованная язвенная коррозия может быть весьма серьезной, это можно обнаружить при простукивании по изменившемуся «звучанию» труб.

Теплое хранение – это один из способов избежать коррозии на газовой стороне. Такие методы, как использование шламового барабана в качестве обогревателя или продувка теплоносителем от работающего котла, обычно достаточны для того, чтобы поддерживать температуры поверхностей труб выше точки росы кислотных растворов. Другим способом, используемым для малых котлов, является сухое хранение. При этом входные отверстия котла уплотняются абсорбентом-осушителем, и затем в котел вдувается азот.

Срыв в вакуум

Конструкция котлов рассчитана на работу под избыточным давлением, но не предусматривает возможности вакуума (падения давления ниже атмосферного). Возникновение вакуума возможно при остановке котла. По мере охлаждения котла происходит конденсация пара и понижается уровень воды, что приводит к снижению давления, возможно, ниже атмосферного. Вакуум в котле приводит к утечкам через развальцованные концы труб, так как они рассчитаны на уплотнение избыточным давлением. Избежать этой проблемы можно приоткрыв вентиляционное отверстие в паровом барабане в то время, когда там еще имеется избыточное давление.

Меры предосторожности

Чаще смотреть на пламя, чтобы своевременно заметить неполадки с горением.

Определить причину погасания горелки, прежде чем предпринимать многочисленные попытки повторного зажигания.

Перед зажиганием горелок тщательно очистить топку. Это особенно важно, если в топку пролилось жидкое топливо. Продувка позволит удалить избыток горючих газов до того, как их концентрация станет взрывоопасной. Если есть сомнения – необходима продувка!

Проверять работу оборудования водоподготовки, убедиться, что качество воды соответствует нормам для данной температуры и давления. Притом, что абсолютным критерием является нулевая жесткость воды, необходимо соответствие нормативам для рабочих параметров котла. Никогда не использовать необработанную воду.

Регулярная промывка тупиковых участков водяного контура, водоохладителей и т. п. во избежание накопления шлама в этих зонах, что влечет за собой повреждение оборудования. Никогда не останавливать циркуляцию воды.

Контролировать наличие свободного кислорода в воде на выходе из деаэраторов, рабочее давление деаэраторов, температуру воды в баке-аккумуляторе (соответствие температуре насыщения). Необходима постоянная продувка деаэратора для удаления неконденсируемых газов.

Постоянный мониторинг качества возвратного конденсата для обеспечения немедленного слива в канализацию при загрязнении конденсата в результате аварии технологического оборудования.

Постоянная продувка котла для обеспечения качества котловой воды в пределах нормы, периодическая промывка барабана-грязевика (проконсультироваться со специалистом по водоподготовке). Не продувать поверхности топки во время работы котла.

Проверять поверхности котла со стороны воды. Если есть признаки отложения накипи, отрегулировать водоподготовку.

Регулярно проверять внутренние поверхности деаэратора на предмет коррозии. Это очень важно по соображениям безопасности, так как деаэратор может проржаветь насквозь. В этом случае в деаэраторе произойдет бурное вскипание воды и вся котельная заполнится острым паром.

Стандартный график разогрева котла (рис. 4) предусматривает для обычных котлов рост температуры воды не более чем на 55°C в час. После длительной эксплуатации котлов на минимальной нагрузке разогрев нередко протекает с превышением указанной скорости. Следовательно, для поддержания нормального темпа разогрева нужно предусматривать в стартовом режиме работу горелок с перерывами.

Убедиться в том, что обслуживающий персонал котельной понимает опасность механического повреждения тонкостенных труб. Поощрять рабочих сообщать о каждом случайном повреждении, чтобы своевременно их устранять.

Если производственная необходимость вынуждает форсировать котлы, регулярно проводить оценку потенциального воздействия перегрузки и доводить ее до сведения руководства.

Когда котел отключается на длительное время, поддерживать его в теплом состоянии. Заполнять азотом при охлаждении для предотвращения попадания воздуха и кислорода внутрь котла во время хранения, использовать сульфат натрия для поглощения кислорода из котловой воды. Если котел хранится в сухом состоянии, наряду с заполнением азотом поместить в барабаны абсорбент влаги.

Обеспечить открывание вентиляционного отверстия в паровом барабане при падении давления ниже 136 кПа.

Перепечатано с сокращениями из журнала ASHRAE.

Перевод с английского О. П. Булычевой.

Основными дефектами котлов являются коррозионные и термоусталостные разрушения металлических конструкций, потеря плотности вальцовочных соединений, разрывы и трещины труб и коллекторов в результате перегревов, неисправностей форсуночных и воз-духонаправляющих устройств, арматуры, контрольно-измерительных приборов и кирпичных кладок топок. Трубки водотрубных котлов чаще подвержены отказам, чем другие элементы, так как находятся в более тяжёлых условиях. К основным видам повреждений трубок следует отнести: утонение стенок, свищи, выпучины, трещины, разрывы, деформации (прогибы). Утонение трубок происходит из-за протекания процессов коррозии и эрозии.
Наиболее часто наблюдаются высокотемпературные - вана-диево-натриевые и низкотемпературные - сернистые и коррозионные разрушения наружных поверхностей нагрева.
Газовая коррозия представляет собой химическое взаимодействие металла трубок и других металлических конструкций котла с газообразными или твёрдыми агрессивными компонентами, находящимися в дымовых газах. В процессе газовой коррозии на поверхности металла образуется плёнка окислов железа (a-Fe203), защищая металл от дальнейшего разрушения.
Наличие в топливе ванадия способствует протеканию ванадиевой коррозии. Плавясь при температурах в диапазоне 600 - 700°С двуокись ванадия (V205), содержащаяся в золе продуктов сгорания, растворяет защитную плёнку окислов железа, способствуя диффузии кислорода и поверхности металла, интенсифицируя коррозионный процесс.
Присутствие в продуктах сгорания сульфата натрия (Na2S04) с температурой плавления 885°С способствует протеканию сульфидно-окисной коррозии из-за диффузии через окисную плёнку серы. Внедрение серы в кристаллическую решётку усиливает процесс окисления, и скорость коррозии увеличивается в несколько раз.
Для предотвращения коррозионного воздействия натрия и ванадия применяют специальные присадки в топливо, основу которых составляет МдО (нейтрализация ванадия), Si02 и Gr203 (нейтрализация натрия).
Следует отметить, что защитная окисная плёнка может быть разрушена вследствие механических и термических напряжений в плёнке, связанных с изменениями температурного состояния котла, например, при переходных режимах работы или выводе котла из действия.
Иные условия развития низкотемпературной сернистой коррозии. Органические соединения серы в процессе сжигания топлива (в топках котлов, газовых турбинах, ДВС), частично превращаются в агрессивную серную кислоту в её парообразной фазе, которые вызывают интенсивный коррозионный износ поверхностей нагрева, имеющих сравнительно низкую температуру. Температура, при которой происходит конденсация паров серной кислоты на поверхности нагрева, называется точкой росы, зависящая в свою очередь, от процентного содержания серы в топливе. В таблице показана зависимость температуры точки росы от содержания серы в топливе.

Влияние содержания серы S, % на температуру точки росы t°C

При снижении температуры газов ниже точки росы, толщина слоя отложения на поверхности трубок увеличивается. Отложения имеют плотную структуру, белого или светло-серого цвета, их величины неравномерны - от нескольких десятых миллиметра (0,2/0,4мм), до 1,5/2,Омм и, как правило, покрыты сверху слоем сажи и золы, толщиной 2/4мм. Слой отложений светлого цвета, имеющий блестящую (похожую на лужёную) поверхность, является характерным признаком низкотемпературной сернистой коррозии, протекающей под слоем загрязнений без доступа кислорода.
Возможность конденсации паров серной кислоты при температуре, равной температуре точки росы, является основной причиной, ограничивающей глубину утилизации тепла уходящих газов.
Радикальным средством борьбы с низкотемпературной сернистой коррозией хвостовых поверхностей котлов является повышение температуры поверхности нагрева.
Учитывая возможность возникновения застойных зон и неравномерности теплового потока в поперечных сечениях котла, температура газа на выходе из него должна поддерживаться в эксплуатации 10-15°С выше температуры точки росы.
Низкотемпературную коррозию могут вызвать вода или пар, попадающие на наружные поверхности нагрева вследствие нарушения герметичности (разрывы, трещины, свищи, неплотности вальцовочных соединений) трубных систем и коллекторов.
Занос поверхностей нагрева продуктами сгорания ухудшает условия теплообмена, снижая технико-экономические показатели работы котельных агрегатов.
Однако большую опасность представляют неравномерные величины загрязнений поверхностей нагрева, которые определяются неодинаковыми скоростями потока газов по фронтальному сечению. Причём, иногда, наблюдаются полные заносы межтрубных пространств на отдельных участках. Вследствие неравномерности отложений, создаются потоки газов с большой скоростью (от 10 до 16м/с), что является источником интенсивного конвективного теплообмена, воспринимаемого ограничивающими поток трубками.
В местах максимального тепловосприятия повышение температуры трубок может достичь 10%. Длительные воздействия повышенных температур увеличивают тепловые напряжения, ухудшают структуру материала, снижают их прочностные характеристики, а в сочетании с другими видами разрушающих воздействий (низко и высокотемпературные коррозионные разрушения) являются одной из основных причин образования свищей, трещин и разрывов трубок.
Поверхности нагрева подвержены коррозионному разрушению не только с внешней, но и с внутренней стороны. При высокой температуре котловой воды повышается её коррозионная активность, природа коррозии - электрохимическая. Вызывается растворённым в воде воздухом, который в виде пузырьков осаждается на внутренних поверхностях коллекторов и трубок. Так как концентрация кислорода внутри пузырька выше, чем в воде, то поверхность металла внутри пузырька около стенки оказывается катодом, а около стенки вне пузырька - анодом. В результате металл разрушается по периметру пузырька с внешней стороны. Скорость коррозии возрастает при увеличении кислорода, растворённого в воде, и зависит от внутренних факторов - увеличения концентрации солей в котловой воде и наличия в металле отдельных включений, являющимися сильными катодами. Опасно, когда сварной шов является анодом.
Утонение трубок может происходить при механической очистке их от накипи.
Деформации, выпучины, трещины и разрывы трубок являются следствием не только тепловых и разрушающих воздействий с внешней стороны, но и перегрева металла в связи с отложениями накипи или нефтепродуктов внутри трубок.
Низкая теплопроводность накипи и нефтепродуктов приводит к росту термического сопротивления теплопередаче, что вызывает рост температуры металла трубок. Перегрев возможен при установке неправильного угла наклона трубок, препятствующем свободному выходу пузырьков воздуха.
Иногда причиной повреждений трубок может явиться небрежное обслуживание. Отмечались случаи перегрева и разрыва трубок из-за попадания в питательную систему, а затем в трубки, волокон сальниковой набивки. Осевшая в трубках набивка может привести к местному перегреву металла трубок.
Прогиб трубок, являющийся следствием перегрева, зависит от длины трубок, угла наклона и площади её поперечного сечения.
Упуск воды в водотрубных котлах вызывает тяжёлые последствия - сгорание трубок и других металлических частей котла, примыкающих к топке, повреждение кирпичной кладки и арматуры, деформацию съёмных щитов, кожухов, дымохода, корпуса.
Неправильное вальцевание, неудовлетворительный отжиг концов трубок могут явиться причиной появления, идущих вдоль трубки, трещин и течей в месте входа трубки в барабан или коллектор.
Основными повреждениями барабанов, коллекторов и секций водотрубных котлов являются течи швов, трещины между трубными отверстиями, коррозионные разрушения, деформации. Течи швов барабана может быть следствием температурных напряжений, давлений выше рабочего, низкого качества сварки или клёпки, коррозии швов. Эти же причины, а также тяжёлые условия работы при неравномерном нагреве и высоких температурах, если имеются отложения накипи и межкристаллитная коррозия, приводят к образованию трещин. Коррозия барабанов и коллекторов может носить не только равномерный, но и локальный характер, т.е. в отдельных местах могут образовываться отдельные глубокие язвы и сквозные свищи.
При равномерной коррозии происходит утонение стенки барабана почти на одну и ту же величину по всей поверхности. Это опасно сточки зрения обеспечения прочности.
Эрозионные разрушения, вызываемые механическим воздействием быстродвижущихся капель влаги и других частиц, наблюдаются в коллекторах пароперегревателя. Коррозионному разрушению подвергаются стенки коллекторов и входящие в них трубки, причём концы развальцованных трубок разрушаются в основном в месте входа насыщенного пара.
Неисправности форсуночных и воздухонаправляющих устройств связаны обычно с их механическими повреждениями и износом; повышением производительности форсунок в результате увеличения проходного сечения, вызванного изнашиванием стенок соплового отверстия, расширением тангениальных канавок распылителей механических форсунок, ухудшающих качество распыливания топлива; деформацией деталей воздухонаправляющих устройств, ухудшающих качество перемешивания топлива с воздухом.
Наиболее часто встречающимися неисправностями арматуры котлов являются пропуски рабочих сред при закрытом состоянии клапанов, разрушение или потеря прозрачности стёкол (слюдяных пакетов), водоуказательных приборов, заклинивание стопорных устройств, несрабатывание главных предохранительных клапанов при повышении давления пара в паровом коллекторе.

Аварии и неполадки в работе котельной установки и мероприятия по их устранению.

Котельные и компрессорные установки.

Котлы работают на жидком, твёрдом и газообразном топливе. Правила запрещают устанавливать котлы в школах, клубах, банях и т.п., а также в зданиях примыкающих к складу горючих материалов.

Техническое освидетельствование парового котла заключается во внутреннем осмотре, проводимом не реже одного раза в 4 года. И гидравлическом испытании. Проводимом не реже одного раза в 8 лет. При осмотре котла или компрессора проверяются и прочность стенок, швов, труб (внутри котла), работоспособность приборов.

Паровые котлы, водогрейные котлы подвергаются гидравлическим испытаниям: при рабочем давлении 1,5 Р раб (но не менее 200 кПа); при Р раб > 500 кПа –- 1,25 Р раб (но не менее 300 кПа). Давление увеличивают до предельного (затем снижают до рабочего) медленно и постепенно. Предельное давление выдерживают в течении 5 мин.

Взрыв парового котла происходит в результате понижения давления в нем до атмосферного. Температура в паровом котле,в котором давление больше атмосферного,превышает 100 0 С. При сообщении с атмосферой давление воды понижается до атмосферного,а ее температура понижается соответственно до 100 0 С. В результате в массе воды освобождается огромное количество теплоты, идущее на мгновенное парообразование. Образуется огромное объёмное количество пара, т.к. При превращении воды при атмосферном давлении в пар происходит увеличение ее объёма примерно в 1700 раз. Давление в котле при этом мгновенно повышается, и происходят большие по своим размерам и последствиям разрушения. Источник опасности - вода; чем больше в паровом котле воды, тем больше освобождается тепла, а, следовательно, и больше образуется пара. Так действие воды массой 60 кг с начальным давлением 0,5 МПА при взрыве котла равносильно действию пороха массой1 кᴦ.

Причины взрыва котлов :

1) низкое качество металла котла или плохая его обработка;

2) общая изношенность котла (с течением времени стенки котла утрачивают свои металлические свойства);

3) неправильная конструкция котла или неправильная его установка;

4) спуск воды (одна из базовых причин)- понижение уровня воды в

5) паровом котле может произойти из-за несвоевременного и недоста-

6) точного питания водой котлоагрегата;

7) чрезмерное повышение давления в котлоагрегате, особенно при работе с неисправными манометрами и предохранительными клапанами, при навешивании на предохранительные клапаны добавочных грузов или заклинивании рычагов клапанов, а также в случае, в случае если при достижении стрелки манометра красной черты и соответствующем - открытии предохранительного клапана, кочегар не принимает срочных мер для понижения давления.

8) обвал кладки котла выше огневой линии, когда газообразные продукты сгорания начинают обогревать стенки парового котла, не охлаждаемые с другой стороны котловой водой, вследствие чего они перегреваются;

9) отложение накипи и шлама на поверхности нагрева котла;

10) внутреннее и наружное разъедание стенок котлоагрегата;

Аварии и неполадки в работе котлоагрегатов, сопровождающиеся иногда большими разрушениями, представляют из себяопасность для здоровья и жизни людей. В связи с этим эксплуатацию и регулирование работы котлоагрегатов должны вести специально обученные кочегары, получившие права на уход за ними.

Персонал, непосредственно обслуживающий котлоагрегат, обязан немедленно остановить его работу и сообщить об этом ответственному по котельной в следующих случаях:

1) давление в котле поднялось выше разрешенного и продолжает расти несмотря на принятые меры (прекращение подачи топлива.уменьшение тяги и дутья, усиленное питание котлоагрегата водой);

2) произошел спуск воды в котле или быстро понижается ее уровень в котле, несмотря на продолжающееся усиленное его питание;

3) перестали действовать всœе питательные приборы (насосы, инжекторы);

4) разрушилась кладка или обнажились от обмуровки части котлоагрегата или элементы котла,перекос и обшивка котла накалились докрасна;

5) перестали действовать всœе водонагревательные приборы или всœе предохранительные клапаны;

6) в базовых элементах котла (барабане, коллекторе, камере, жаровой трубе, огневой коробке, кожухе топки, трубной решетке) обнаружены выпучены (кроме труб водотрубного котла), трещины, неплотности сварных швов, разрывы труб, обрыв двух и более связей, находящихся рядом;

7) расплавилась контрольная пробка (специальных котлов);

8) уровень воды поднялся выше верхней точки водоуказательного стекла (или выше верхнего водопробного крана), а продувкой котла не удается быстро его снизить;

9) разорвались паропровод или экономайзерные трубы;

10) внезапно полностью прекратилась подача газа (при выходе из строя регулятора, при срабатывании запорного предохранительного клапана, аварии в газопроводе);

11) остановился вентилятор, и прекратилась подача воздуха в горелки с принудительной подачей воздуха;

12) резко и сильно повысилось давление газа у горелок (при неисправности регулятора, предохранительного запорного клапана);

13)самопроизвольно погасли газовые горелки;

14) прекратилась тяга;

15) газ пропускается в помещение котельной;

16) пожар в помещении котельной (или наличие угрозы пожара);

17) повреждены газопровод и газовая арматура;

18) взрыв газов в топке или газоходе котлоагрегата;

19) обнаружено горение топлива в газоходах хвостовой части котлоагрегата.

Причины аварийной остановки котла следует записывать в вахтенном журнале. Котлоагрегат останавливают с разрешения ответственного по котельной в следующих случаях:

1) обнаружены течи в заклепочных швах или в местах вальцовки труб;

2) обнаружены свищи на трубах водопроводного котла;

3) неисправен манометр, указывающий давление в данном котлоагрегате;

4) замечены непонятные явления (шум, удары, стук в котлоагрегате).

При остановке котла крайне важно:

1) быстро прекратить работу газовых горелок и мазутных форсунок, плотно закрыть рабочие и контрольные задвижки перед горелками, открыть открыть краны газопровода безопасности и свечи, закрыть краны запальников (при аварийной остановке всœей котельной закрыть задвижку на вводе газопровода в котельную);

2) отключить котлоагрегат от главного паропровода;

3) продолжать питание котлоагрегата͵ если не было спуска воды;

4) постепенно выпускать пар через приподнятые предохранительные клапаны или через аварийный вентиль (кроме случаев повышенного уровня воды и прекращение действия всœех питательных приборов);

Указания по безопасной работе и охране труда кочегаров :

1) наружные двери котельной никогда не должны запираться на замки и засовы и всœегда должны открываться наружу от нажатия руки. Двери из котельной в служебные, бытовые и вспомогательно-производственные должна быть с пружинами и открываться в сторону котельной. Во избежании сквозняков в котельной устанавливаются тамбуры;

2) всœе горячие трубопроводы и баки должны быть покрыты теплоизоляцией;

3) во избежании ожогов при выбросœе пламени из топки и в случае прикосновения к раскаленным частям котла, кочегары должны пользоваться дымчатыми или синими стеклами и рукавицами;

4) при растопке котла не следует стоять против топочных дверец, чтобы не получить повреждения в случае хлопков в топке, такую же осторожность нужно соблюдать, открывая дверцы топки и гляделок;

5) при всœех работах в котельной установке нельзя пользоваться персональными электрическими лампами напряжением выше 12 В, а во время чистки - керосиновыми лампами во избежание поражения электрическим током и получения тяжелых ожогов. Для электрических ламп местного и общего освещения, подвешиваемых на высоте ниже 2,5м над уровнем пола или рабочей площадки, допускается напряжение не выше 36В;

6) включать электродвигатели следует в резиновых перчатках;

7) во время пожара и каких-нибудь несчастных случаев вне котельной, кочегары должны оставаться на своих рабочих местах.

При пожаре в котельной кочегары должны принять меры к его ликвидации и одновременно поднять тревогу. В случае непосредственной угрозы роботающие котлы должны быть остановлены в аврийном порядке, а пар выпущен из них через предохранительные клапаны.

Кочегары могут покинуть котельную лишь после остановки котлов и погашения топок. При несчастных случаях пострадавшему оказывают первую помощь и вызывают врача.

Аварии и неполадки в работе котельной установки и мероприятия по их устранению. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Аварии и неполадки в работе котельной установки и мероприятия по их устранению." 2017, 2018.

Авария - это нарушение нормального режима эксплуатации котлов и прочего котельного оборудования , в том числе вспомогательного. В перспективе авария приводит к длительному простою устройств, ограничивает поступление тепла и горячей воды в подведомственные объекты, в наиболее тяжёлых ситуациях становится причиной травм у людей и разрушений зданий. Тяжёлый характер носят аварии газовых котельных, поскольку такие котельные попадают под категорию опасных объектов и могут стать причиной настоящей катастрофы.

Выделяются несколько видов аварий по причинам их возникновения:

• по вине обслуживающего персонала;
• по вине заводов-изготовителей;
• по вине монтажной команды;
• по иным причинам.

При этом неисправности, причиной которых стали эксплуатационные нарушения, называют «режимными », а аварии из-за дефектов материалов, неграмотного монтажа, заводского брака - «конструктивными ». К примеру, одна из наиболее частых причин возникновения аварий в котельных с чугунными котлами - наличие в них трещин: они могут как образоваться как из-за неправильной эксплуатации и стать причиной режимных неполадок, так и поставляться с завода в неудовлетворительном качестве, и тогда произошедшая по этой причине авария будет носить конструктивный характер.

Как вести себя в случае аварии газовой котельной?

Наиболее распространёнными причинами аварий именно в газовых котельных являются нарушения в эксплуатации горелочных устройств, системы газоснабжения, повреждения кипятильных и экранных труб, обмуровки газоходов и топочной камеры.

При возникновении аварийной ситуации котельный агрегат немедленно останавливается, а информация о ЧП передаётся ответственному лицу - начальнику котельной или его заместителю. Особенно важно сделать всё правильно в ситуации, когда котёл существенно повреждён физически, на обмуровке образовались трещины, начался пожар или прогремел взрыв, от котла исходит ненормальный шум, сработал предохранительно-запорный клапан.

Чтобы действовать слаженно и быстро во время аварии газовой котельной, ответственным лицам перед эксплуатацией необходимо составить план локализации и ликвидации возможных аварий в котельной , где подробно описываются характер неполадки, действия оператора и ответственного лица, а также возможные последствия возникшей проблемы. Документ подписывает сотрудник, ответственный за газовое хозяйство. При ЧП все обязуются действовать в строгом соответствии с информацией из плана.